Energieforschung der Privatwirtschaft in der Schweiz

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Spotlight

55 Die VolkswirtschaftDas Magazin für Wirtschaftspolitik 5-2012

Strukturwandel ist immer auch mit Chan

cen verbunden. Inwiefern sehen Unterneh

men am Standort Schweiz in den nun weiter zu entwickelnden und zu nutzenden alterna

tiven Energietechnologien ein Marktpoten

zial? Inwiefern betreiben sie selbst Forschung und Entwicklung (F&E), um dieses Potenzial zu erschliessen und damit Markterfolge zu erzielen?

Die öffentliche Hand hat 2011 aufgrund einer Selbstdeklaration der direktinvolvier

ten Hochschulen und Forschungsanstalten rund 240 Mio. Franken für Energieforschung ausgegeben, davon alleine der ETHBereich rund 190 Mio. Franken (ohne Overhead

Kosten). Die Unternehmen der Privatwirt

schaft gaben 2008/09 gemäss den Erhebun

gen des Bundesamtes für Energie 815 Mio.

Franken für Forschung und Entwicklung im Energiebereich aus. Thematische Schwer

punkte waren dabei Photovoltaik (175 Mio.

Franken), Verfahrenstechnik (77 Mio. Fran

ken) und Speichertechnologien (30 Mio.

Franken). Dazu kamen 2009 680 Mio. Fran

ken für Pilot und Demonstrationsanlagen (P&D). Diese sollen die Funktionstüchtigkeit neuer Lösungen in relevantem Massstab er

proben und demonstrieren. Damit erleich

tern sie den Entscheid von potenziellen In

vestoren für eine Markteinführung.

Der grösste Teil dieser Aufwendungen fällt auf die drei multinationalen Konzerne, die im Bereich Energie am Standort Schweiz beson

ders aktiv sind: ABB, Alstom und Siemens.

Dabei profitiert die Schweiz sowohl von de

ren Kompetenzen und F&EAktivitäten vor Ort wie auch von den durch diese Konzerne weltweit erarbeiteten Technologien.

Die grossen Stromverbundunternehmen der Schweiz (Axpo AG, Alpiq, BKW, CKW, EGL) unterhalten selbst keine eigenen grösseren Forschungsabteilungen. Sie führen jedoch

Energieforschungsprojekte gemeinsam mit Forschungsinstituten über die Organisation Swisselectric Research durch und stellen dafür Mittel von jährlich rund 10 Mio. Franken zur Verfügung. Damit leisten sie einen bedeuten

den Beitrag zur Finanzierung der F&EAkti

vitäten und bringen die praktische Erfahrung ihrer Mitarbeitenden in die Projekte ein.¹ Für die Entwicklung und Verbreitung neuer Energietechnologien spielen die Elektrizitäts

unternehmen als Investoren – und damit Nachfrager im Sinne des Demand Pull – ge

mäss ihrer Unternehmensstrategie eine be

sonders wichtige Rolle. Analoges kann zu den Investitionen in Ausbau und Betrieb des Hochspannungsnetzes von Swissgrid resp.

der acht Schweizer Elektrizitätsunternehmen, die über 100% ihres Aktienkapitals verfügen, gesagt werden.

Technologien und F&E im Bereich Energie Im Rahmen einer Umfrage im September 2011 bei den Mitgliedern des Verbandes des Schweizerischen Maschinen-, Elektro- und Metallindustrie (Swissmem) und Energie- cluster.ch sind Antworten von 161 Unter

nehmen eingegangen, darunter auch dieje

nigen der drei grossen Konzerne.² Die grosse Mehrheit davon sind Anbieter von Energie

technologien. Nach Unternehmensgrösse – gemessen an der Anzahl Mitarbeitenden – haben kleinste und kleine Unternehmen (1

49 MA) sowie kleine und mittlere Unter

nehmen (10249 MA) geantwortet, was neben den drei Konzernen auch etwa der Struktur der Schweizer Technologieanbieter im Energiebereich entsprechen dürfte. Ge

mäss ihren Antworten sind sie schwerpunkt

mässig in den Technologiefeldern Energie

effizienz, Photovoltaik, solare Kühlung/

Wärme und etwa in gleichem Masse in Ver

fahrenstechnik und Biomasse/Biogas tätig.

Je nach Technologiefeld sind sie selbst un

terschiedlich stark mit eigenen F&EAktivi

täten engagiert; im Durchschnitt aller Tech

nologiefelder liegt der Anteil F&Eaktiver Unternehmen je Technologiefeld zwischen 40% bis 70%. Den höchsten Anteil von Un

ternehmen mit F&EAktivitäten weisen die Technologiefelder Verfahrenstechnik, Ener

gieeffizienz, Speichertechnologien und Bio

masse/Biogas auf.

Der Bundesrat hat einen schritt- weisen Ausstieg aus der Kern- energie beschlossen, und das Parlament ist ihm im Grundsatz gefolgt. Die bestehenden Kern- kraftwerke sollen nach Ende ihrer sicherheitsbedingten Laufzeit ersatzlos vom Netz genommen werden. Für die Umsetzung dieses Ziels hat der Bundesrat seine Energiestrategie 2050 vorgelegt.

Damit die Neustrukturierung des Energiesystems gemäss dieser Strategie gelingen kann, braucht es sehr grosse Anstrengungen von Wirtschaft, Privathaushalten, Forschung und Entwicklung sowie Politik und Verwaltung. Der Umbau des Energiesystems muss unter Wahrung der Konkurrenz- und Wettbewerbsfähigkeit der Schweiz als stark verflochtener Teil der globalen Wirtschaft reali- siert werden, um den Wohlstand im Land weiterhin zu sichern.

Prof. Dr. Beat Hotz-Hart Stab ETH-Rat, Professor an der Universität Zürich

Melanie Trost BA of Arts der Wirt- schaftswissenschaften, Universität Zürich 1 Ähnliches tut der Forschungsfonds der Erdöl-Vereini-

gung (FEV), der 1996 von der Schweizerischen Erdölwirt- schaft ins Leben gerufen wurde. Er unterstützt und för- dert Projekte mit 400 000 Franken pro Jahr, die sich umsetzungsorientiert der Erhöhung der Qualität, Effi- zienz oder Umweltverträglichkeit in den Bereichen flüssige Brenn- und Treibstoffe sowie deren Anwen- dungstechnik widmen. Der Forschungsfonds Foga des Verbandes der Schweizerischen Gasindustrie unterstützt ebenfalls Projekte im Umfang von 350 000 Franken pro Jahr.

2 Bei 1430 angeschriebenen Unternehmen ergibt dies einen Rücklauf von 11%.

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schnittliche Chancen am Markt generell durch F&EAnstrengungen sehen sie zusätz

lich im Bereich Speicherung.

Politische Massnahmen für eine Unter

stützung und Beschleunigung von F&E im Energiebereich werden von allen ausser sieben der antwortenden Unternehmen begrüsst. Die wichtigsten von ihnen erwähn

ten Technologiegebiete für eine staatliche F&EFörderung sind Energieeffizienz, Pho

tovoltaik und Speichertechnologien.

Das vorhandene Interesse und die Bereit

schaft zur Zusammenarbeit bei P&DAnla

gen sind gross bis sehr gross. Bei der Frage nach prioritären Massnahmen der Politik steht die Förderung von P&DAnlagen mit Abstand an erster Stelle, gefolgt von der Ver

besserung von Information und Transparenz über Neuerungen und der Vereinfachung von Bewilligungsverfahren.

Benötigte Fachkräfte

65% von denjenigen Unternehmen, die diese Frage beantwortet haben, beklagen bei der Verfolgung ihrer geschäftlichen Ziele ei

nen Fachkräftemangel in den für sie relevan

ten Technologiegebieten. Gesucht werden in erster Linie Absolventen von Fachhochschu

len. Die anderen Qualifikationen (vom Fä

higkeitszeugnis durch Lehrabschluss bis zum Abschluss ETHIngenieur) werden etwa in gleichem Masse gesucht, wobei Unterschiede in der Nachfrage vom jeweiligen Technolo

giefeld abhängig sind. So werden z.B. bei so

larer Kühlung/Wärme oder Energieeffizienz nach den FHAbsolventen an zweiter Stelle Personen mit einem Abschluss einer höheren Fachschule gesucht; bei Biomasse/Biogas, Gas und Dampfkraftwerke, Windenergie, Wasserkraft und Verfahrenstechnik sind Ab

solventen der ETH/universitären Hochschu

len an zweiter Stelle. Absolventen werden vor allem gesucht aus den Fachrichtungen Ge

bäude und Haustechnik (Energie-cluster.ch) bzw. Elektrotechnik und Maschinenbau (Un

ternehmen von Swissmem).

Tabelle 1 gibt eine Zusammenfassung der Beurteilung der Bereiche der Energietechno

logien und der damit verbundenen F&EAn

strengungen durch die antwortenden Unter

nehmen. Die Angaben zu den F&EAnstren

gungen (1) beziehen sich relativ zum Durch

schnitt der antwortenden Unternehmen in allen Technologiegebieten. Mit «kleiner»

wird unterdurchschnittlich im Vergleich zu allen Technologiegebieten bezeichnet und mit «grösser» überdurchschnittlich. Die grössten Marktpotenziale werden denjenigen Technologien (2) zugerechnet, wo die Unter

nehmen entweder ein grösseres inländisches und/oder ein grösseres ausländisches Markt

potenzial sehen. Diese weisen zusammen mit Marktpotenzial in Verbindung

mit Exportpotenzial

Die antwortenden Unternehmen sehen in allen elf angegebenen Technologiefeldern ein Markt und Exportpotenzial, wenn auch in klar unterschiedlichem Ausmass (siehe Tabelle 1). Die je für ihr Unternehmen als besonders attraktiv bewerteten Felder sind (in der Reihenfolge ihrer Gewichtung) Spei

chertechnologien, Energieeffizienz, Verfah

renstechnik, Photovoltaik, Solare Kühlung/

Wärme und Biomasse/Biogas. Die neue Energiepolitik des Bundes wird von den Un

ternehmen überwiegend als positiv für ihre Marktchancen gesehen, dies insbesondere deshalb, weil dadurch das Interesse der Nach

frage nach diesen Technologien gesteigert werde.

Forschung und Entwicklung

83% der antwortenden Unternehmen melden ein aktives Engagement in F&E, wo

bei es dabei vor allem um Entwicklungsar

beiten geht. Je grösser der Umsatz einer Un

ternehmung, desto höher ihr F&EAufwand.

Relativ zum Durchschnitt aller F&EAktivi

täten ist das Engagement im Feld der Ener

gieeffizienz (51 Nennungen) mit Abstand das grösste, gefolgt von Verfahrenstechnik (28), Photovoltaik (24), Biomasse/Biogas (21) und solare Kühlung/Wärme (20). Unternehmen kooperieren bei Entwicklungsarbeiten so

wohl mit Hochschulen wie auch mit anderen Unternehmen. Ihre Zusammenarbeit unter

einander ist aber stärker als die Zusammen

arbeit der Unternehmen mit Hochschulen.

Die Unternehmen sind untereinander gut bis sehr gut vernetzt. Sie erwarten eigene Erfolge aufgrund ihrer F&EAnstrengungen in den Technologiefeldern Energieeffizienz, Verfah

renstechnik und Photovoltaik. Überdurch

Kasten 1

Grosse Forschungskompetenz am Standort Schweiz

− ABB: F&E weltweit 2009 1,3 Mrd. US-Dollar oder 5% des Umsatzes. Standort Schweiz: In Baden- Dättwil befindet sich eines der sieben Konzern- Forschungszentren. Es beschäftigt rund 200 Mitarbeitende aus 25 Ländern. Davon sind zwei Drittel Wissenschaftlerinnen und Wissenschaft- ler. Zu den wichtigsten Forschungsthemen ge- hören Leistungselektronik/Halbleiter, Systeme und Automation, Materialien/Isolation und Speicher.

− Alstom: F&E weltweit 2011 824 Mio. Euro inklusive Amortisation und Kapitalisierung von F&E-Kosten und Akquisitionen; wichtigste The- men: Power, Kraftwerke, Entwicklung von CO2

Capture Technologies, Transport mit Automated Guided Vehicle (AGV), neueste Generation von Highspeed-Zügen. Alstom (Schweiz) AG bietet im Kraftwerksbereich ein komplettes Angebot

an Systemen, Komponenten und Serviceleis- tungen, von Design und Fertigung bis hin zu Inbetriebnahme und langfristiger Wartung.

Am Standort Schweiz sind rund 600 Mitarbei- tende in F&E (inklusive Produktentwicklung) tätig, darunter ein wesentlicher Teil in der Gas- turbinen-Entwicklung.

− Siemens: 2011 weltweit 3,9 Mrd. Euro F&E-Auf- wand oder rund 5% des Umsatzes. In der Regio- nalgesellschaft Siemens Schweiz ist die Buil- ding Technologies Division in Zug der grösste Technologietreiber mit 466 F&E-Mitarbeiten- den. Weltweit gibt Building Technologies rund 220 Mio. Euro für F&E aus. Dabei spielt die Schweiz eine wichtige Rolle. Weitere Aktivitäten betreiben die Divisionen Mobility and Logistics und Rail Systems am Standort Wallisellen.

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sität bearbeitet. Steigt die Bedeutung von Netzen und Speicherung für das Geschäfts

modell, das von Seiten der Elektrizitätsunter

nehmen und der Politik in der Schweiz ver

folgt wird, so besteht hier aus strategischen Gründen Nachholbedarf. Eine Stärkung und Beschleunigung von F&E wird von allen ant

wortenden Unternehmen begrüsst. Dabei sollte vermehrt davon profitiert werden, dass grosse Konzerne wie ABB gerade in diesen Gebieten in der Schweiz sehr erfolgreich for

schen.

Das Interesse und die Bereitschaft, bei P&DProjekten mitzuwirken, sind besonders gross. Allerdings ist fraglich, ob die antwor

tenden Unternehmen selbst namhafte finan

zielle Beiträge für eine Teilnahme an P&D

Projekten leisten könnten. Der Bund müsste als Moderator wirken, damit zusammen mit Kantonen und der Privatwirtschaft über Pu

blicPrivatePartnerships lokale Pilot und Demonstrationsprojekte realisiert werden.

Dazu muss er selbst finanzielle Mittel einset

zen können. Damit die allfällig positiven Re

sultate der Energieforschung erfolgreich um

gesetzt werden können, sind zum Abbau des festgestellten Fachkräftemangels im Bereich der Energietechnologien auch Massnahmen zur Aus und Weiterbildung auf allen Stufen

notwendig. m

den elektrischen Netzen ein besonders gros

ses Potenzial für den Ersatz aufgrund des Verzichts auf Kernenergie auf. Werden die Antworten der drei grossen Konzerne stärker gewichtet, so wird zusätzlich den elektrischen Netzen und der Wasserkraft ein grosses Marktpotenzial zugesprochen (3), der Was

serkraft speziell im Export. Die Grossunter

nehmen melden u.a. besondere Forschungs

anstrengungen und Stärken in den Bereichen der Leistungselektronik, Speicher und Syste

me und Automation.

Die neue Energiestrategie als Chance Die Industrie am Standort Schweiz ver

fügt über eine gute Ausgangslage für die wei

tere Entwicklung, Anwendung und Verbrei

tung neuer Energietechnologien, wie sie aufgrund der neuen Energiestrategie benö

tigt werden. Anhand der bisher bearbeiteten Technologiefelder zeigt sich ein klares Stär

kenSchwächenProfil: Besondere Stärken und Chancen aus Sicht der Industrie beste

hen in den Bereichen Energieeffizienz, Ver

fahrenstechnik und Photovoltaik. Das Markt

und Exportpotenzial wird in einer Mehrzahl der Technologiegebiete positiv beurteilt und als Chance gesehen. Allerdings muss in der Photovoltaik die prekäre Verfassung des in

ternationalen Marktes aufgrund der Indust

riepolitik Chinas beachtet werden.

Ein Energiesystem kann nur im integralen Verbund erfolgreich sein; kein Technologie

bereich kann alleine die Energiewende schaf

fen. Es gibt aber einige notwendige, wenn auch nicht hinreichende Beiträge. Dies gilt ganz besonders für die Netze und Energie

speicherung. Speicherung wird mit mittlerer Intensität und Energiesysteme, Netze und Elektrizitätsübertragung mit geringer Inten

Kasten 2

Literatur

− BFE (2011): Öffentliche Energieforschung in der Schweiz, Bern.

− BFS, Economiesuisse (2010): Forschung und Entwicklung in der schweizerischen Privatwirtschaft 2008, Neuenburg, Zürich.

− Trost, Melanie (2012): Innovationen und wirtschaftlicher Strukturwandel aufgrund der neuen Energiepolitik in der Schweiz, BA-Arbeit, Universität Zürich.

Tabelle 1

Potenziale in Technologiegebieten aus Sicht der Industrie mit Schwergewicht bei den Anbietern

Quelle: Trost (2012) / Die Volkswirtschaft Technologiebereich Marktpotenzial Marktpotenzial F&E-Intensität der Chancen am Markt Potenzial zur Substi-

Inland (1) Ausland bzw. Unternehmen (1) über F&E-Projekte tution des Verzichts Exportpotenzial (1) generell (1) auf Kernenergie

Elektrische Netze (3) (Grösser) (Grösser) Kleiner (Grösser) Gross

Gas- und Dampfkraftwerke Kleiner Durchschnitt Kleiner Kleiner

Photovoltaik (2) Grösser Durchschnitt Grösser Grösser

Energieeffizienz (2) Grösser Grösser Grösser Grösser

Geothermie Durchschnitt Kleiner Kleiner Durchschnitt

Verfahrenstechnik (2) Durchschnitt Grösser Grösser Durchschnitt

Speicherung (2) Grösser Grösser Durchschnitt Grösser

Biomasse/Biogas Durchschnitt Durchschnitt Grösser Durchschnitt Mittel

Solare Kühlung/Wärme Durchschnitt Durchschnitt Durchschnitt Durchschnitt

Windenergie Kleiner Durchschnitt Kleiner Kleiner Klein

Wasserkraft (3) (Grösser) (Grösser) Kleiner Kleiner